CN117185997A - 烟酰胺的合成工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机合成技术领域，提出了烟酰胺的合成工艺，包括以3‑甲基吡啶为初始原料，以高锰酸钾为氧化剂在酸性条件下进行氧化反应得到烟酸，加入缩合剂活化进行酰胺化反应，得到烟酰胺。通过上述技术方案，解决了现有技术中反应条件苛刻，目标产物收率低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域，具体的，涉及烟酰胺的合成工艺。
背景技术
烟酰胺是烟酸的酰胺化合物，是维生素衍生物的一种，它是辅酶I和辅酶Ⅱ的组成部分，成为许多脱氢酶的辅酶，通过阻断黑色素传递和加快新陈代谢达到美白祛斑、抗衰老的效果，由于它在胃肠道易吸收，在临床医学上可以用于防治糙皮病、口炎、舌炎和治疗冠心病、病毒性心肌炎、风湿性心脏病。烟酰胺还是一种重要的饲料添加剂，提高畜禽的抗病能力和生长速率，对于强化饲料营养价值有显著的效果。目前，烟酰胺的化学合成方法有：第一种是以3-氰基吡啶为原料，用水和催化剂进行水解反应得到烟酰胺，虽然工艺简单，但是合成出的烟酰胺中会含有一定的烟酸杂质，而原料3-氰基吡啶主要通过化学法合成，具有较高的毒性，少量的残留就会对产品的品质产生较大影响。第二种是以3-甲基吡啶为原料，以氧气为氧化剂氧化合成烟酸，然后进行酰胺化反应合成烟酰胺。该工艺反应条件苛刻，需要在高温下使用高压的氧气作为氧化剂，当氧气浓度较低时，氧气可能不足以与生成的甲氧自由基反应，从而导致较少的亚甲基态生成，结果产生的化合物多为碳烷基醇，降低了产物收率。因此，基于现有技术工艺的反应条件苛刻，产物收率低的缺陷，开发一种制备高收率的烟酰胺工艺对于降低生产成本来满足工业化生产需求极其重要。
发明内容
本发明提出烟酰胺的合成工艺，解决了相关技术中反应条件苛刻，目标产物收率低的问题。
本发明的技术方案如下：
本发明提出烟酰胺的合成工艺，包括以下步骤：
以3-甲基吡啶为初始原料，以高锰酸钾为氧化剂在酸性条件下进行氧化反应得到烟酸，加入缩合剂活化再进行酰胺化反应，得到烟酰胺。
作为进一步的技术方案，所述氧化反应在水中进行。
作为进一步的技术方案，所述氧化反应的反应温度为60~80℃，反应时间为1~4h。
作为进一步的技术方案，所述酸性条件由盐酸提供。
作为进一步的技术方案，所述酸性条件的pH值为2~4。
作为进一步的技术方案，所述3-甲基吡啶和高锰酸钾的摩尔比为1:1.1~2。
作为进一步的技术方案，所述缩合剂为1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺。
作为进一步的技术方案，所述3-甲基吡啶与1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺的摩尔比为1:1~3。
作为进一步的技术方案，所述酰胺化反应的酰胺化试剂是氯化铵。
作为进一步的技术方案，所述3-甲基吡啶和酰胺化试剂的摩尔比为1:1~3。
作为进一步的技术方案，所述酰胺化反应的反应温度为80~100℃，反应时间为3~5h。
本发明的工作原理及有益效果为：
1、本发明中，以3-甲基吡啶为初始原料，以高锰酸钾为氧化剂在酸性条件下进行氧化反应得到烟酸，再进行酰胺化反应，得到烟酰胺。以高锰酸钾为氧化剂，在酸性条件下进行氧化反应提高了氧化剂的氧化性，加快氧化反应速率，使得反应底物与氧化剂反应更充分，得到的中间产物烟酸的收率高，整体合成工艺简单，所使用的原料及试剂成本低，目标产物烟酰胺的收率高，解决了现有技术中工业化生产成本高，反应条件苛刻，产物烟酰胺收率低的问题。
2、本发明中，在酰胺化反应中加入缩合剂1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺，加快了中间产物烟酸的脱水，有利于脱水后的中间体和胺类供体氯化铵充分反应，不仅加快了整体反应速率，缩短反应时间，最终得到烟酰胺产物，收率达到94%以上。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
实施例1
在反应瓶中加入500mL水，搅拌下加入3-甲基吡啶5g，升温至60℃，加入高锰酸钾9.3g，缓慢滴加1mol/L盐酸溶液至反应液pH值为2，反应4h，加入1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺8.3g，搅拌反应1h，升温至80℃，加入氯化铵2.87g，反应5h，降温过滤，用乙醇洗涤滤饼，旋转蒸发，得到产物烟酰胺6.21g。收率为94.7%。
实施例2
在反应瓶中加入500mL水，搅拌下加入3-甲基吡啶5g，升温至70℃，加入高锰酸钾11.0g，缓慢滴加1mol/L盐酸溶液至反应液pH值为3，反应2h，加入1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺12.5g，搅拌反应1h，升温至90℃，加入氯化铵4.30g，反应4h，降温过滤，用乙醇洗涤滤饼，旋转蒸发，得到产物烟酰胺6.27g。收率为95.6%。
实施例3
在反应瓶中加入500mL水，搅拌下加入3-甲基吡啶5g，升温至80℃，加入高锰酸钾12.7g，缓慢滴加1mol/L盐酸溶液至反应液pH值为4，反应1h，加入1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺16.7g，搅拌反应1h，升温至100℃，加入氯化铵5.74g，反应3h，降温过滤，用乙醇洗涤滤饼，旋转蒸发，得到产物烟酰胺6.30g。收率为96.1%。
实施例4
在反应瓶中加入500mL水，搅拌下加入3-甲基吡啶5g，升温至80℃，加入高锰酸钾17.0g，缓慢滴加1mol/L盐酸溶液至反应液pH值为4，反应2h，加入1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺25.0g，搅拌反应1h，升温至100℃，加入氯化铵8.62g，反应3h，降温过滤，用乙醇洗涤滤饼，旋转蒸发，得到产物烟酰胺6.38g。收率为97.3%。
对比例1
在反应瓶中加入500mL水，搅拌下加入3-甲基吡啶5g，升温至80℃，加入高锰酸钾11.0g，反应2h，加入1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺25.0g，反应3h，升温至100℃，加入氯化铵4.30g，反应3h，降温过滤，用乙醇洗涤滤饼，旋转蒸发，得到产物烟酰胺5.72g。收率为87.2%。
对比例2
在反应瓶中加入500mL水，搅拌下加入3-甲基吡啶5g，升温至80℃，加入高锰酸钾11.0g，缓慢滴加1mol/L盐酸溶液至反应液pH值为4，反应3h，升温至100℃，加入氯化铵4.30g，反应3h，降温过滤，用乙醇洗涤滤饼，旋转蒸发，得到产物烟酰胺5.55g。收率为84.7%。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.烟酰胺的合成工艺，其特征在于，包括以下步骤：
以3-甲基吡啶为初始原料，以高锰酸钾为氧化剂在酸性条件下进行氧化反应得到烟酸，加入缩合剂活化进行酰胺化反应，得到烟酰胺；
。
2.根据权利要求1所述的烟酰胺的合成工艺，其特征在于，所述氧化反应在水中进行。
3.根据权利要求1所述的烟酰胺的合成工艺，其特征在于，所述氧化反应的反应温度为60~80℃，反应时间为1~4h。
4.根据权利要求1所述的烟酰胺的合成工艺，其特征在于，所述酸性条件由盐酸提供。
5.根据权利要求1述的烟酰胺的合成工艺，其特征在于，所述酸性条件的pH值为2~4。
6.根据权利要求1所述的烟酰胺的合成工艺，其特征在于，所述3-甲基吡啶和高锰酸钾的摩尔比为1:1.1~2。
7.根据权利要求1所述的烟酰胺的合成工艺，其特征在于，所述缩合剂为1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺。
8.根据权利要求7所述的烟酰胺的合成工艺，其特征在于，所述3-甲基吡啶与1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺的摩尔比为1:1~3。
9.根据权利要求1所述的烟酰胺的合成工艺，其特征在于，所述酰胺化反应的酰胺化试剂是氯化铵；
优选的，所述烟酸和酰胺化试剂的摩尔比为1:1~3。
10.根据权利要求1所述的一种烟酰胺的合成工艺，其特征在于，所述酰胺化反应的反应温度为80~100℃，反应时间为3~5h。
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